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University of Ottawa
Anatomy and Physiology
Jackie Carnegie

Language of Anatomy 01/26/2014 The anatomical position Body is straight Feet slightly apart Resemble a “standing at attention” stance Palms face forward Thumbs face away from the body Right or left is in perspective of the person being observed, not the person observing Directional Terms Superior (cranial) Toward the head end Upper part of the structure or body The head is superior  to the abdomen Inferior (caudal) Away from the head end Lower part of the structure or body The navel is inferior to the chin Ventral (anterior) Toward or at the front of the body The breastbone is anterior  to the spine Dorsal (posterior) Toward or at the back of the body The heart is posterior  to the breastbone Medial  Toward at the midline of the body Inner side The heart is medial to the arm Lateral Away from the midline of the body The arms are lateral to the chest Intermediate Between a more lateral and more median section The collar bone is intermediate to the the breastbone and shoulder bone Proximal Closer to the origin the body part or point of attachment The elbow is proximal to the wrist Distal Farther from the origin of the bady part or point of attachment The knee is distal to the thigh Superficial (external) Toward or at the body surface The skin is superficial to the skeletal muscles Deep (internal) Away from the body surface  More internal The lungs are deep to the skin Regional Terms 2 fundamental divisions of the body Axial Part Composition Head Neck  Trunk  Appendicular part Composition Limbs  Attached to the body’s axis Body Planes and Sections Sagittal Plane Vertical plane Divides body into left and right parts Median/ Midsagittal Plane The sagittal plane that lies exactly at the midline of the body Parasagittal plane Sagittal planes that are offset from the middle  Frontal/coronal plane Vertical plane Divides body into anterior and posterior Transverse Plane Cross­section Horizontal plane Divides body into superior and inferior  Oblique sections Cuts made diagonally Every hard to follow Usually never used Sometimes used for MRI scanning Body Cavities Dorsal Body cavity Protects fragile nervous system organs Has 2 subdivisions Carnial Cavity The skull Encases the brain Vertebral /Spinal Cavity Encloses the delicate spinal cord Essentially continuous of the carnial cavity Ventral Body cavity More anterior Larger of the closed body cavity Houses internal organs  Collectively called Viscera Visceral organs Has 2 subdivisions Thoracic Cavity Surrounded by the ribs and chest muscles Also has 2 subdivisions Pleural Cavities Enveloping each lung Medial Mediastinum Pericardial Cavity Is contained by the mediastinum      ­Medial cavity of the         thorax contain the         heart, great vessels         and trachea encloses the heart and surrounds the remaining thoracic system Abdominopelvic cavity Inferior to the thoracic cavity Separated by the diaphragm Has 2 subdivisions Not separated by a muscular or membrane wall Abdominal Cavity Contains stomach, intestine, spleen, liver, and other organs Pelvic Cavity Lies on the bony pelvis Contains urinary bladder, some reproductive organs and rectum Nine regions of the Abdominopelvic cavity Umbilical region The center­most region Small intestine Epi­gastric region Superior to the Umbilical region Stomach Hypo­gastric region Pubic region Inferior to the umbilical region Urinary bladder Right/Left iliac region Inguinal region Lateral to the hypo­gastric region R: Cecum, Appendix L: initial part of sigmoid colon Right/Left lumbar region Lateral to the umbilical region R: Ascending colon of the large intestine L: Descending colon of the large intestine Right/Left hypochondriac region Lateral to the epigastric regions R: Liver, Gallbladder L: Diaphragm, Spleen The Integumentary System 01/26/2014 The Skin Integument = “covering” Composed of 2 distinct regions The Epidermis Composed of epithelial cells  Outermost protective shield of the body Structure Keratinized stratified squamous epithelium Has 4 distinctive cell types Keratinocytes Produces keratin Fibrous protein that helps give the epidermis its protective property Most epidermal cells are keratinocytes Tightly connected by desosomes Are from the stratum basale Deepest part of the epidermis Continuously goes through mitosis to prompted by epidermal growth This cell growth pushes the previous layer upward By the time keratinocytes reach the skin surface they are dead More like keratin filled plasma membrane than keratinocytes Millions of dead keratinocytes rub off everyday  The Integumentary System 01/26/2014 New epidermis every 25 – 45 days Keratin cell production is usually accelerated in areas prone to more friction Hands or feet Callus  Persistent friction in an area resulting in a thickening of the epidermis Melanocytes Spider­shaped epithelial cells Synthesize the pigmentof melanin “melan = balck” Found in the deepest layer of the epidermis “gray cells” Melanin accumulates in membrane bound granules called  melanosomes Melanosomes are transferred to the nearby keratinocytes  4­10 melanosomes depending on the body area Melanin granuales accumulate on the superficial sides of the keratinocytes  Forms a pigmented shield protecting the cells nucleus from UV damages When a lot of melanin is present,  Skin appears darker Better protection from UV rays Evolution stand­point People native to more sun exposed countries appear darker due to excessive melanin production in the  melanocytes. The Integumentary System 01/26/2014 Dendritic Cells Langerhans Cells German anatomist Star­shaped cells Arise from bone marrow and migrate to the epidermis Functions Ingest foreign substances Key activators of the immune system Macrophages  Tactile cells Merkel cells Found in the epidermis/dermis junction Have a disc­like sensory nerve ending  Functions as  touch receptors   5 distinctive layers Stratum Basale Deepest epidermal layer Consists of a single row of actively mitotic stem cells Each time the cell under goes mitosis One daughter cell is pushed into the layer above  Specializes into a mature keratinocyte The Integumentary System 01/26/2014 Second daughter cell stays in the basal layer Continues to undergo mitosis 10 – 25% of these cells are melanocytes  branching processes extend towards  stratum spinosum . Stratum Spinosum Prickly layer Several cell layers thick Contains web­like system of intermediate filaments  Mainly tension – resisting bundles of pre­keratin filaments Keratinocytes unified by desmosomes Melanin granules and dendritic cells are found here Very abundant in this layer Sratum Granulosum Thin layer Consists of 4 – 6 cell layers Keratinocytes appearance change drastically Keratinization Cells fill with keratin proteins Flattened cells Disintegrating nuclei and organelles Cytoplasm fills with The Integumentary System 01/26/2014 Keratohyaline granules Helps form keratins in the upper layers Lamellar granules Contains a water­resistant glycolipid Slows down water loss across the epidermis Keratinocytes toughen up Strongest skin region Stratum Lucidum Visible only in thick skin Thick skin covers areas subject  to abrasion Palms, finger tips, soles of feet Lies between the Granulosum and Corneum Consists of 2 or 3 rows of dead keratinocytes  Stratum Corneum Horny layer Most superficial layer 20­30 layers of dead cells essentially large membranouse sacs filled with keratin  Glycolipids in extracellular spaces The Dermis Underlying layer The Integumentary System 01/26/2014 Makes up the bulk of the skin Tough leather layer  Composed of fibrous connective tissues Cells include Fibroblasts Macrophages Occasional mast cells White blood cells Semi­fluid matrix heavily embedded with collagen, elastin & reticular fibers Acts as the “hide” for humans Acts like a body­casing Richly supplied with nerve fibers, blood & lymphatic vessels Hair follicles, oil & sweat glands also reside in the dermis Vascularized Has 2 layers Papillary layer Thin superficial Loosely interwoven mat of areolar connective tissue fibers (collagen and elastic fibers) with a lot of blood  vessels  Loose fibers allow for defense cells to roam freely and prevent infections from bacteria Dermal papillae  contain capillaries or nerve endings for touch, pain The Integumentary System 01/26/2014 indent overlying epidermis Overlie dermal ridges on palms of hands, soles of feet to give us epidermal ridges known as friction ridges Found on finger tips Finger prints Reticular Layer Dense irregular connective tissue Thick bundles of collagen fibers parallel to skin surface Source of cleavage/tension lines Separation between bundles of collagen fibers Externally visible Incisions made parallel to these lines heal faster Easier for the collagen bundles to reattach themselves Collagen fibers Mostly runs parallel to the skin surface  Give strength, resiliency and maintains skin hydration Elastic fibers  Provide stretch/recoil Flexure lines Occur near joints Dermis is tightly secured Creases on your palm, or inside of your fingers The Integumentary System 01/26/2014 Dermis folds and deep skin creases form Because it is tightly secured, the dermis can’t move to accommodate the movement the structure. Striae Stretch­marks Extreme stretching of the dermis i.e. during pregnancy Blister Fluid­filled pocket that seperates the epidermal and dermal layer Hypodermis Deepest layer in skin Composed of areolar connective tissue, blood vessels and adipose tissue Superficial fascia NOT “really” part of the skin Shares some of its protective functions Functions anchors skin to underlying structures with ability to slide shock absorber  stores fat reduces heat loss/insulation Skin Colour 3 pigments contribute to skin colour The Integumentary System 01/26/2014 Melanin only pigment of the 3 made in the skin Several different forms  Give colours of yellow, rust, brown, black skin colour dependent on  type, relative amount and keratinocyte retention of the pigment  Carotene  Yellow to orange pigment Tends to accumulate in the stratum corneum and fatty tissues of the hypodermis Gained from certain foods i.e. carrots, pumpkins, etc. Most obvious where the stratum corneum is thickest In the palms and soles of feet Can be converted into vitamin A Essential for eye­sight and epidermal health Hemoglobin “Natural blush”  Pinkish hue Occurs from red blood cells circling through the dermal capillaries Evident in fair­skinned people (Caucasians) Cyanosis Evident mostly in Caucasians  The Integumentary System 01/26/2014 Blood and body turn blue When hemoglobin is poorly oxygenated During heart failures Severe respiratory diseases Hair Found every where in the body Except on palms, soles of feet, lips, nipples and external genitalia They are mainly meant used to keep mammals warm In humans The body hair is too sparse Function Hair on body Sense insects before they bite or sting us Hair on scalp Gives some protection against physical trauma Heat loss Excessive sunlight Eyelashes Shield eyes Nose hairs Filter large particles from the air we inhale The Integumentary System 01/26/2014 Structure of Hair Flexible strands Produces by hair follicles Consists of dead keratinized cells Hard keratin  Found in the hair and nail As opposed to the soft keratin found in the skin Tougher and more durable Individual cells don’t flake off Chief region of the hair Shaft Portion in which keratinization is complete Projects from the skin Extends about halfway down the portion of the hair embedded in the skin Different compositions In corss – sections Flat and ribbon like Kinky hair Oval Silky wayy hair Perfectly round The Integumentary System 01/26/2014 Straight hair; usually coarse 3 concentric layers of keratinized cells Medulla Central core Consists of large cells and air spaces Absent in fine hairs Cortex  Bulky layer surrounding the medulla  Consists of several layers of flattened cells Cuticle Single layer of overlapping cells  Like roof shingles Helps the hair not mat together Heavily keratinized part of the hair Provides strength  Helps keep the inner layer tightly compacted  Split ends Cuticles are most subjected to abrasion Wear away at the tip of the hair shaft Allowing the keratin fibers in the cortex and medulla to fizz out  Hair pigmentations The Integumentary System 01/26/2014 Made by melanocytes at the base of the hair follicle Transferred to the cortical cells Hair turns gray When melanin productions decreases and air­bubbles fill up the space Essential hair is clear Various proportions of different colour melanin gives hair its pigment Root Where keratinization is still ongoing Deeper “rest” embedded in the skin Hair follicle Fold down from the epidermal surface into the dermis May even extend into the hypodermis In the scalp Composed of 2 layers Outer peripheral connective tissue root sheath Inner epithelial root sheath Hair matrix  Dividing region of the hair bulb Originates from the hair bulge  region Hair bulbs Deep end of the follicle expands The Integumentary System 01/26/2014 Located ~4mm below the surface Hair follicle receptor/Root hair plexus Know of sensory nerve endings Wraps around each hair bulb Bending hair stimulates these endings Hair acts as sensitive touch receptors Hair Papilla Protrudes into the hair bulb Contains a knot of capillaries that supplies nutrients Signal growing Arrector pili   Bundle of smooth muscle cells Responsible for raising your hair contract to pull hair up  Causes holes in skin during the removal of this hair “against the gradient” Gooesbumps When scared or cold Supposed to either make your look bigger, or aid in conserving heat, but because of the lack of hair it is not  effective    sebaceous gland:  holocrine gland that secretes sebum (oily ­ lubrication &  waterproofing;  bactericidal) Types and growth of hair
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